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当一个传感器的输入和输出完全形成线性关系的时候,这个传感器就是一个理想传感器。同时,理想传感器 还应该遵守以下原则: 1、只受被测因素的影响; 2、不受其他因素的影响; 3、传感器本身不会影响被测因素。
温度传感器一般是将温度转化为电子数据的电子元件。 使用电阻随温度变化的导电体制作的温度传感器。最常用的是使用铂,在0°C时电阻为100欧姆的元件(Pt100) 半导体温度传感器一般集成有放大和调整电路 晶体振荡器的振荡频率随温度变化因此可以非常精确地测量温度 使用热电效应测量温度的热电偶 焦电性物质的表面电荷密度随温度变化而变化,因此其表面电荷强度可以用来测量温度
压力传感器在使用的技术,设计,性能表现,工作适应条件与价格上有很大的差异。保守估计,全世界有50种以上技术的压力传感器和至少300家企业生产压力传感器。 同时,也有一类的压力传感器设计用于动态测量高速变化的压强。示例的应用有引擎气缸的燃烧压力或者涡轮发动机中气体的压强监测。这样的传感器一般以压电材料制造,例如石英。 一些压力传感器,例如应用于交通执行照相机中的,则以二进制方式运行,也就是,当压力达到某数值,则传感器控制接通或断开电路,这类型的压力传感器也被称作压力开关。
通常,霍尔效应传感器和电路相连,从而允许设备以数字(开/关)模式操作,在这种情况下可以被称为开关[5]。工业中常见的设备,例如气缸,也被用于日常设备中;如一些打印机使用他们来监测缺纸和敞盖的情况。当键盘被要求高可靠性时,也被应用于键盘中。 霍尔效应传感器通常被用于计量车轮和轴的速度,例如在内燃机点火定时(正时)或转速表上。其在无刷直流电动机的使用,用来检测永磁铁的位置。图示中的轮子,带有两个等距的磁铁,传感器上的电压在一个周期内将两次达到峰值。此设置通常被用来校准磁盘驱动的速率。
感应器的应用感应器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。 ① 专用设备 专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。当前医疗领域是感应器销售量巨大、利润可观的新兴市场,该领域要求感应器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。 ② 工业自动化 工业领域应用的感应器,如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的,以及传统的接近/定位感应器发展迅速。 ③ 通信电子产品 手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给感应器市场带来机遇与挑战,彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了感应器在该领域的应用比例。此外,应用于集团电话和无绳电话的超声波感应器、用于磁存储介质的磁场感应器等都将出现强势增长。 ④ 汽车工业 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力感应器的数量和水平,当前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只感应器,而豪华轿车上的感应器数量可多达二百余只,种类通常达30余种,多则达百种。
在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩感应器;在轴上固定着: (1)能源环形变压器的次级线圈, (2)信号环形变压器初级线圈, (3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。 在感应器的外壳上固定着: (1)激磁电路, (2)能源环形变压器的初级线圈(输入), (3) 信号环形变压器次级线圈(输出), (4)信号处理电路 感应器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源感应器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。 无源感应器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,感应器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入感应器系统加以评测或标示。 工作过程
向感应器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成
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